美国大学的生物学专业有哪些方向

生物专业是大家比较“关心”的一个专业，同时又是一个充满的机遇和挑战的专业。一方面，长期以来的“高精尖”背景——学术上的顶级期刊最爱和业界相关公司的高估值高成长性，使得人们相信“21世纪是生物学的世纪”；另一方面，因为难毕业难就业等问题， 生物专业长期被调侃为“千老集中营”。实际上，传统的生物产业劳动密集程度相对较高，专业训练过于细化，直接导致了终端资源和收入分配的不平衡。 近些年来，随着基因组学和生物信息学的发展，以及交叉学科上的进步，这一情况已经被大大改善了，但同时也对申请者提出了更高的要求。

专业细分

关于生物学的专业细分，我们可以从狭义与广义两个方面来了解。 首先，狭义上的生物学学科—— “Biological and Biomedical Science（BBS）”主要涵盖“生物化学及分子生物学、细胞生物学、免疫学等”领域。另外，大家还可以以广义的健康产业相关专业为考虑方向，例如在公共卫生学院下的“流行病学和生物统计学”，在药学系下的“制药学”，在物理或化学学院下的“生物物理和化学生物学”，在生物医学工程系下的“生物影像，生物材料等”，甚至在数学系或经济系下的“健康统计，健康经济等”专业。另外，对于有志于申请医学院，在美国做医生的同学们来说，高质量的生物Ph.D.转绿卡配合强推荐信，成为一条几乎是必经之路的途径。

（1） 生物化学及分子生物学 Biochemistry & Molecular Science

生物化学与分子生物学既是生命科学的基础，又是生命科学的前沿。注重生物基础的学习与运用，在分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节。生物化学与分子生物学是目前自然科学中进展最迅速、最具活力的前沿领域。

（2） 细胞生物学 Cell Biology

细胞生物学是研究细胞的形态结构、生理机能、细胞周期，细胞分裂, 细胞凋亡, 以及各种胞器及信息传递路径的学科。研究范围专注在在显微、亚显微和分子水平三个层次上，并不断向探究细胞与细胞间、细胞与细胞外界相互作用等领域拓展，向探究细胞增殖、分裂、死亡等生命活动内在规律纵深。研究对象包括极大的多样性的单细胞生物，如细菌和原生动物，以及在多细胞生物如人类，植物，和海绵的许多专门的细胞。

细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科，是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程。50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家。

（3） 免疫学 Immunobiology

免疫学是生物医学的一个主要大分支，其探讨的是在各器官中所产生的免疫反应，以及人类免疫系统的运行和其下的各个分支的配合。主要讨论在健康或是生病时免疫系统所扮演的生理功能角色；一些免疫系统病变所产生的疾病（例如自体免疫反应、过敏反应、免疫功能失调）；在体内或是体外免疫系统构成分子的物理、化学、生理性质。

免疫学以其特有的完善的体系，今后将成为各学科的聚汇点。在理解生命奥秘，提高人类健康中，起无可估量的作用。

（4） 微生物学及病毒学Microbiology & Virology

此方向主要研究微生物、病毒结构，以及与疾病关系，疾病防止，生物载体治疗等。

微生物学（microbiology）是生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物（细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类）的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。

病毒学是以病毒作为研究对象，通过病毒学与分子生物学之间的相互渗透与融合而形成的一门新兴学科。具体来讲，它是一门在充分了解病毒的一般形态和结构特征基础上，研究病毒基因组的结构与功能，探寻病毒基因组复制、基因表达及其调控机制，从而揭示病毒感染、致病的分子本质，为病毒基因工程疫苗和抗病毒药物的研制以及病毒病的诊断、预防和治疗提供理论基础及其依据的科学。

（5） 神经生物学Neurobiology & Neural Science

神经生物学，又称神经科学，是专门研究神经系统的结构、功能、发育、演化、遗传学、生物化学、生理学、药理学及病理学的一门科学。此方向属于生物学科中比较难的一个分支，研究神经系统以及构成，其中一些课程也是心理学可修的课程。

传统的神经科学是生物科学的一个分支。其研究范围包括对神经系统的结构，功能，进化史，发育，遗传，生理学，药理学和病理学研究，近年来神经科学的研究深度有了突破性成长，开始与其他学科有了越来越多的交叉与融合，如认知和神经心理学，精神疾病学，计算机科学，生物信息学，计算神经生物学，统计学，物理学，生物化学，犯罪学，医学科学和哲学陆续加入研究行列。

近年来，在量化分析大脑处理信息运作过程方面有了一些新的进展，如近年发表的《大脑处理信息量化模型和细节综合报告》、《基于量化模型的对大脑高效可靠处理信息实现机制的分析》、《基于大脑处理信息量化模型的对若干认知问题的分析》等所介绍的一系列论文综合整理分析已有的各层面的知识，建立有坚实解剖学基础、能联系各层面、量化描述大脑信息处理过程的模型和框架，提出血液循环在大脑处理信息过程中有时序控制作用，用量化模型结合结构风险最小化相关理论分析说明时序控制作用对大脑高效可靠处理信息的意义；汇总介绍量化模型中的细节；分析了大脑能正确而高效处理信息，使智力能够诞生的原因；分析了理论建立和应用过程的神经生理学原理、只能有相对真理的神经生理学原因；还建立和介绍了另外一种量化分析方案等。

（6） 遗传学和基因组学Genetics & Genomics - GG

遗传学和基因组学是研究生物基因组以及如何利用基因的一门学科。用于概括涉及基因作图、测序和整个基因组功能分析的遗传学分支。该专业提供基因组信息以及相关数据系统利用，试图解决生物，医学，和工业领域的重大问题。

基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学（structural genomics）和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学（functional genomics)，又被称为后基因组（postgenomic）研究，成为系统生物学的重要方法。基因组学能为一些疾病提供新的诊断，治疗方法，还被用于食品与农业部门。基因组学的主要工具和方法包括：生物信息学，遗传分析，基因表达测量和基因功能鉴定。

此方向属于较为基础的学科，一般与大数据结合，应用在人口分析与疾病调查等领域。

（7） 发育生物学和再生医学Developmental Biology, Stem Cell Biology, Regenerate Medicine

作为生物学重要的基础分支之一，发育生物学（developmental biology）是一门研究生物体从精子和卵子发生、受精、发育、生长到衰老、死亡规律的科学。该专业的研究内容是和许多其他学科内容相互渗透、错综联系，特别是和遗传学、细胞生物学、分子生物学的关系最为紧密。其应用现代科学技术和方法，从分子水平、亚显微水平和细胞水平来研究分析生物体从精子和卵的发生、受精、发育、生长直至衰老死亡的过程及其机理。

再生医学是指利用生物学及工程学的理论方法制作具有功能与生命性之身体器官组织，用于修复或是替换身体内，因为老化、生病、受损所造成之不健康的器官与组织。或是以其他的方式，来刺激体内组织或是器官再生之方法。通常在这领域的工作者，会在实验室中，培养身体内的组织或是器官后，用安全性地移植方式，移植至病患身体中。因此，再生医学的目的，在于解决器官捐赠者不足的问题。

一般来说，常把组织工程学与再生医学画上等号。但是近年来，有许多利用体内药物释放等方式，直接刺激病患身体内的组织进行再生，也被归类于再生医学之一部分。因此，再生医学一词，便是包含更广泛的医疗方式。而相较于再生医学，组织工程学则偏重于研究器官组织等之形成方法。

（8） 癌症生物学Cancer Biology

癌症生物学主要研究人类癌症肿瘤发病的遗传及分子机理。本方向基于生物细胞学，属于运用类且较为细分的学科。癌症与肿瘤生物学属于当前较为热门且有突展性发现的学科。